JPH09241588A - マイクロ波融着用樹脂組成物及びこれを用いた管の接合方法 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 熱交換率が高く、高熱量が得られ、且つ、優
れた施工特性によって、被接合ポリオレフィン樹脂製管
材の種類を問わず、確実にして極めて容易な接合作業を
可能にするマイクロ波融着用樹脂組成物及びこれを用い
た管の接合方法を提供する。 【解決手段】 密度が０．８４０〜０．９２５ｇ／ｃｍ
³ のポリエチレン系樹脂１００重量部中に、導電性のア
ニリン系重合体微粒子５〜１００重量部が混合されてな
ることを特徴とするマイクロ波融着用樹脂組成物及びこ
れを用いた管の接合方法。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、マイクロ波融着用
樹脂組成物及びこれを用いた管の接合方法に関し、更に
詳しくは、ポリオレフィン系樹脂管、その他の熱融着性
を有する被着体の接合等に好適に使用されるマイクロ波
融着用樹脂組成物及びこれを用いた管の接合方法に関す
る。

【０００２】

【従来の技術】従来より、マイクロ波による誘電加熱を
利用した樹脂の融着法は、例えば、特開昭６２−３９２
２１号公報に、被着体であるポリオレフィン樹脂成形品
の接続部の間に、ポリオレフィン樹脂にカーボンブラッ
クを混練した融着材を挟み、該融着材挟着部に高周波電
力を印加することによってポリオレフィン樹脂成形品を
融着して接続する方法が開示されており、又、特公平５
−１１０２２号公報に、被着体である誘電損失の値の小
さい熱可塑性樹脂成形品の接続部の間に、誘電損失の値
の大きい塩化ビニル樹脂、ポリアミド樹脂、エチレン−
酢酸ビニル共重合体、ポリエステル樹脂等からなる発熱
材料を介在させて高周波誘電加熱又は高周波誘導加熱に
より上記発熱材料を発熱させて誘電損失の値の小さい熱
可塑性樹脂成形品融着して接続する方法が開示されてい
る。

【０００３】しかしながら、上記カーボンブラックを用
いた融着材は、カーボンブラック自体が高温に発熱する
ため樹脂の劣化を引き起こしたり、発熱温度の制御が困
難である等の問題がある。更に、上記高周波電力を印加
することによってポリオレフィン樹脂成形品を融着し得
る程度にカーボンブラックを混練した融着材は、カーボ
ンブラックの高濃度の配合によって、その柔軟性が低下
しているので、ポリオレフィン樹脂製の被接合管相互の
融着部、就中、異型管等の融着部の充填空間が、厚さ方
向に変化している場合や可撓性に富む管材、薄肉管等の
ように被接合管が変形し易い管材等の上記融着部の充填
空間に上記融着材を介在せしめるに際し、被接合管に有
害な変形や有害な応力による歪等を与えることなく、接
合工事を実施することは極めて難しく、適用範囲を著し
く制限されるものであった。

【０００４】又、誘電損失の値の大きい樹脂を用いる上
記誘電損失の値の小さい熱可塑性樹脂成形品融着法は、
温度上昇に長時間を要する等の問題がある。

【０００５】叙上の如く、融着材自体にマイクロ波等の
高周波電力を印加することによって、被接合ポリオレフ
ィン樹脂成形品を均一に、且つ、制御された温度で加熱
することが難しかったり、温度上昇に長時間を要する等
の問題点があって、汎用技術としては、例えば、特開昭
６３−７１３２３号公報等に開示されている内部に電熱
線を内蔵させた所謂エレクトロフュージョン継手を用
い、上記電熱線に通電して被接合ポリオレフィン樹脂製
管を上記エレクトロフュージョン継手と加熱融着して接
合するエレクトロフュージョン法が採られている現状に
ある。

【０００６】しかし、上記エレクトロフュージョン法
は、継手に上記の如き電熱機構を該継手の被接合管材差
口面に沿って埋設して組み込まねばならないので、その
製造工程が複雑となり、エレクトロフュージョン継手並
びにこれを用いたエレクトロフュージョン法によるポリ
オレフィン樹脂製管の接合コストを高価なものにしてし
まう。又、品質面でも、上記電熱線が物流段階で痛み、
しばしば通電したとき短絡により発生する高電流によっ
て電熱線が埋設されている付近の継手構成ポリオレフィ
ン樹脂を熱劣化させる等の問題があった。

【０００７】

【発明が解決しようとする課題】本発明は、上記に鑑み
なされたものであって、熱交換率が高く、高熱量が得ら
れ、且つ、優れた施工特性によって、被接合ポリオレフ
ィン樹脂製管材の種類を問わず、確実にして極めて容易
な接合作業を可能にするマイクロ波融着用樹脂組成物及
びこれを用いた管の接合方法を提供することを目的とす
る。

【０００８】

【課題を解決するための手段】請求項１記載の本発明
は、密度が０．８４０〜０．９２５ｇ／ｃｍ³ のポリエ
チレン系樹脂１００重量部中に、導電性のアニリン系重
合体微粒子５〜１００重量部が混合されてなることを特
徴とするマイクロ波融着用樹脂組成物をその要旨とする
ものである。

【０００９】請求項２記載の本発明は、重合触媒として
４価の遷移金属を含むメタロセン化合物を用いて得られ
るエチレンとα−オレフィンとからなるポリエチレン系
樹脂１００重量部中に、導電性のアニリン系重合体微粒
子５〜１００重量部が混合されてなることを特徴とする
マイクロ波融着用樹脂組成物をその要旨とするものであ
る。

【００１０】又、請求項３記載の本発明は、請求項１又
は請求項２記載のマイクロ波融着用樹脂組成物を被接合
ポリオレフィン系樹脂製管同士もしくは管継手との間に
介在させ、該マイクロ波融着用樹脂組成物の介在する位
置にマイクロ波を照射して融着接合することを特徴とす
るマイクロ波融着用樹脂組成物を用いた管の接合方法を
その要旨とするものである。

【００１１】上記密度が０．８４０〜０．９２５ｇ／ｃ
ｍ³ のポリエチレン系樹脂は、エチレンの重合体及びエ
チレンとエチレン以外のα−オレフィンの共重合体であ
る。上記エチレン以外のα−オレフィンとしては、特に
限定されるものではないが、例えば、プロピレン、１−
ブテン、１−ペンテン、１−ヘキセン、４−メチル−ペ
ンテン、１−ヘプテン、１−オクテン等が挙げられ、こ
れらのエチレン及びエチレンとエチレン以外のα−オレ
フィンは、チーグラー・ナッタ触媒、バナジウム系触
媒、４価の遷移金属を含むメタロセン化合物等を重合触
媒として用い重合される。

【００１２】上記エチレンの重合体及びエチレンとエチ
レン以外のα−オレフィンの共重合体からなるポリエチ
レン系樹脂の密度が、０．８４０ｇ／ｃｍ³ 未満では、
得られるマイクロ波融着用樹脂組成物の機械的強度が不
充分であり、上記密度が、０．９２５ｇ／ｃｍ³ を超え
ると、得られるマイクロ波融着用樹脂組成物の柔軟性及
び伸びが不充分となり、被接合管、就中、異型管の間に
介在させにくくなる等管の接合作業が難しくなる。

【００１３】上記ポリエチレン系樹脂のメルトフローレ
ート（ＭＦＲ、試験温度１９０℃、試験荷重２．１６ｋ
ｇｆにおいて１０分間に押出される樹脂のｇ数）は、
０．０５〜１０ｇ／１０ｍｉｎが好ましい。上記ＭＦＲ
が０．０５ｇ／１０ｍｉｎ未満では、導電性のアニリン
系重合体微粒子の分散性が低下し、発熱特性を悪化し、
上記ＭＦＲが１０ｇ／１０ｍｉｎを超えると、得られる
マイクロ波融着用樹脂組成物の機械的強度が低下する。

【００１４】上記４価の遷移金属を含むメタロセン化合
物を重合触媒として用い、エチレンとエチレン以外のα
−オレフィンの共重合体を得る重合反応において、上記
４価の遷移金属は、特に限定されず、例えば、チタン、
ジルコニウム、ニッケル、パラジウム、ハフニウム、白
金等が挙げられる。上記メタロセン化合物は、上記の４
価の遷移金属に１つ又はそれ以上のシクロペンタジエニ
ル環及びその類縁体がリガンドとして１つ又はそれ以上
存在する化合物をいう。

【００１５】上記メタロセン化合物におけるリガンドの
例としては、例えば、シクロペンタジエニル環、及びメ
チル基、エチル基、プロピル基、ブチル基、イソブチル
基、アミル基、イソアミル基、ヘプチル基、オクチル
基、２−エチルヘキシル基、ノニル基、デシル基、セチ
ル基、フェニル基の如き炭化水素基、置換炭化水素基、
炭化水素−置換メタロイド基により置換されたシクロペ
ンタジエニル環、シクロペンタジエニルオリゴマー環、
インデニル環、及び上記炭化水素基、置換炭化水素基、
炭化水素−置換メタロイド基により置換されたインデニ
ル環等が挙げられる。上記シクロペンタジエニル環及び
その類縁体以外のリガンドとして、例えば、塩素、臭素
等の１価のアニオンリガンド又は２価のアニオンリガン
ド、炭化水素基、アルコキシド、アリールアルコキシ
ド、アリールオキシド、アルキルアミド、アリールアミ
ド、ホスフィド、アリールホスフィド、シリル基、置換
シリル基等が挙げられる。

【００１６】上記リガンドが配位された上記メタロセン
化合物としては、例えば、シクロペンタジエニルチタニ
ウムトリス（ジメチルアミド）、メチルシクロペンタジ
エニルチタニウムトリス（ジメチルアミド）、ビス（シ
クロペンタジエニル）チタニウムジクロリド、ジメチル
シリルテトラメチルシクロペンタジエニル−tert−ブチ
ルアミドジルコニウムジクロリド、ジメチルシリルテト
ラメチルシクロペンタジエニル−tert−ブチルアミドハ
フニウムジクロリド、ジメチルシリルテトラメチルシク
ロペンタジエニル−ｐ−ｎ−ブチルフェニルアミドジル
コニウムクロリド、メチルフェニルシリルテトラメチル
シクロペンタジエニル−tert−ブチルアミドハフニウム
ジクロリド、インデニルチタニウムトリス（ジメチルア
ミド）、インデニルチタニウムトリス（ジエチルアミ
ド）、インデニルチタニウムトリス（ジ−ｎ−プロピル
アミド）、インデニルチタニウムビス（ジ−ｎ−ブチル
アミド）（ジ−ｎ−プロピルアミド）等が挙げられる。

【００１７】上記メタロセン化合物を重合触媒とするポ
リエチレン系樹脂の製造に際して、メチルアルミノキサ
ン（ＭＡＯ）、ホウ素系化合物等の共触媒が用いられ
る。上記共触媒の使用量は、上記メタロセン化合物に対
し、好ましくは１０〜１００００００モル倍、更に好ま
しくは５０〜５０００モル倍である。

【００１８】上記メタロセン化合物を重合触媒とするポ
リエチレン系樹脂の製造におけるその他の重合条件に
は、特に制限はないが、例えば、不活性媒体を用いる溶
液重合法、実質的に不活性媒体の存在しない塊状重合
法、気相重合法等の重合法が用いられ、重合温度として
は、−１０℃〜３００℃、重合圧力としては、常圧から
１００ｋｇ／ｃｍ² の範囲で行われる。

【００１９】上記メタロセン化合物を重合触媒とする重
合反応によって得られたポリエチレン系樹脂は、分子量
分布が狭く、得られる重合体が上記エチレンとα−オレ
フィン共重合体の場合、総ての分子量成分にも共重合体
成分がほぼ等しい割合で導入されている。上記メタロセ
ン化合物を重合触媒とする重合反応によって得られたポ
リエチレン系樹脂は、例えば、ダウケミカル社製、商品
名「ＣＧＣＴ」、「アフィニティー」、「エンゲー
ジ」、エクソンケミカル社製、商品名「ＥＸＡＣＴ」等
の市販品も利用できる。

【００２０】上記メタロセン化合物を重合触媒とする重
合反応によって得られたポリエチレン系樹脂は、示差走
査熱量分析及びクロス分別分析により、その物性を評価
できる。

【００２１】示差走査熱量分析は、１０ｍｇ程度の上記
ポリエチレン系樹脂サンプルを、白金パンに入れ、該サ
ンプルを一度溶融させた後、５℃／分の速度で−５０℃
まで冷却し、その後、５℃／分の速度で昇温しながら示
差熱を測定する。上記測定には、示差走査熱量計（セイ
コー電子社製、ＳＳＣ５２００型）等を用いることがで
きる。

【００２２】クロス分別分析は、温度上昇溶離分別及び
高温型ゲル透過クロマトグラフィーにより分子量及び分
子量分布を測定する部分からなる。

【００２３】上記クロス分別分析は、以下に示す方法で
実施される。上記ポリエチレン系樹脂を、先ず、１４０
℃或いはポリエチレン系樹脂が完全に溶解する温度のｏ
−ジクロロベンゼンに溶解し、一定温度で冷却し、予め
用意した不活性担体表面に、結晶性の高い順に、及び分
子量の大きい順に薄い皮膜状に析出させる。次に、温度
を連続的に、もしくは段階的に昇温し、順次溶出した成
分の濃度を検出し、組成分布（結晶性分布）を測定す
る。本発明においては、上述した温度上昇溶離分別（Ｔ
ＲＥＦ＝Temperature Rising Elution Fractionation）
部分と高温ＧＰＣ（ＳＥＣ＝Size Exclusion Chromatog
raph）部分とをシステムとして備えているクロス分別ク
ロマトグラフ装置（三菱化学社製、商品名：ＣＦＣ−Ｔ
１５０Ａ型）を使用して上記測定を行った。

【００２４】上記ポリエチレン系樹脂は、示差走査熱量
分析で測定した結晶融解ピークが１つであることが好ま
しい。上記結晶融解ピークが複数個存在する場合には、
結晶性の異なる成分が複数個存在するため、溶融樹脂粘
度にむらが生じ、均一なマイクロ波融着用樹脂組成物を
得ることができない。又、上記ポリエチレン系樹脂は、
示差走査熱量分析で測定した結晶融解ピーク温度から、
全結晶が融解し終わるまでの温度の幅が、好ましくは３
０℃以内、より好ましくは２５℃以内である。上記温度
の幅が３０℃を超えると、結晶性の高いポリエチレン分
子及び結晶性の低いポリエチレン分子の間で、結晶化の
差が大きくなり、溶融樹脂粘度にむらが生じ、均一なマ
イクロ波融着用樹脂組成物を得ることができない。

【００２５】又、上記ポリエチレン系樹脂は、クロス分
別分析で測定した数平均分子量（Ｍ _n ）に対する重量平
均分子量（Ｍ_g ）の値（Ｍ_g ／Ｍ_n ）が、１．５〜３．
５であることが好ましい。上記Ｍ_g ／Ｍ_n が１．５未満
であると、上記ポリエチレン系樹脂が溶融時に流れにく
く、導電性のアニリン系重合体微粒子の微分散が困難に
なり、上記Ｍ_g ／Ｍ_n が３．５を超えると、分子量の小
さい分子及び分子量の大きい分子の存在比率が高くな
り、溶融樹脂粘度にむらが生じ、均一なマイクロ波融着
用樹脂組成物を得ることができない。

【００２６】又、上記ポリエチレン系樹脂の、クロス分
別分析で測定した１０重量％溶出したときの温度から１
００重量％溶出完了したときまでの温度の幅が、好まし
くは４０℃以下、より好ましくは３０℃以下である。上
記温度の幅が４０℃を超えると、上記ポリエチレン系樹
脂の中に結晶性の高い成分と低い成分が同時に存在する
ことになり、溶融樹脂粘度にむらが生じ、均一なマイク
ロ波融着用樹脂組成物を得ることができない。

【００２７】上記導電性のアニリン系重合体微粒子は、
導電性であれば特に限定されず、なかでも、導電性が
０．１Ｓ／ｃｍ以上のアニリン系重合体が好ましい。導
電性が０．１Ｓ／ｃｍよりも低いと発熱が不充分で、融
着が不充分となるので好ましくない。

【００２８】上記アニリン系重合体微粒子は、例えば、
アニリン誘導体モノマー及び酸を、水等の溶媒に溶解さ
せ、この溶液に酸化剤を加え攪拌することによって酸化
重合させる等の方法により製造することができる。

【００２９】上記アニリン誘導体モノマーとしては、例
えば、アニリン、Ｎ−メチルアニリン、Ｎ−エチルアニ
リン、ｏ−トルイジン、ｍ−トルイジン、２−エチルア
ニリン、３−エチルアニリン、２，３−ジメチルアニリ
ン、２，５−ジメチルアニリン、２，６−ジメチルアニ
リン、２，６−ジエチルアニリン、２−メトキシアニリ
ン、３−メトキシアニリン、２，５−ジメトキシアニリ
ン、３，５−ジメトキシアニリン、ｏ−フェニレンジア
ミン、ｍ−フェニレンジアミン、２−アミノビフェニ
ル、Ｎ，Ｎ−ジフェニル−ｐ−フェニレンジアミン等が
挙げられる。上記アニリン誘導体モノマーの上記溶媒に
対する濃度は、０．１〜１ｍｏｌ／ｌが好ましい。

【００３０】上記酸としては、例えば、塩酸、硫酸、硝
酸、リン酸等の無機プロトン酸；硫酸エステル、リン酸
エステル等の無機酸エステル；ｐ−トルエンスルホン
酸、カルボン酸等の有機酸；ポリスチレンスルホン酸等
の高分子酸が挙げられる。上記酸の濃度は、０．１Ｎ〜
１Ｎが好ましい。

【００３１】上記酸化剤としては、例えば、過硫酸塩、
過酸化水素、過マンガン酸塩、重クロム酸塩等の過酸化
物；二酸化鉛、二酸化マンガン、塩化鉄等のルイス酸等
が挙げられる。上記酸化剤の濃度は、上記溶媒に対して
０．１〜１ｍｏｌ／ｌが好ましい。

【００３２】上記導電性のアニリン系重合体微粒子は、
叙上の方法で作製することができるが、アライドシグナ
ル社製、商品名「Ｖｅｒｓｉｃｏｎ」等の市販されてい
るものも使用できる。

【００３３】上記導電性のアニリン系重合体微粒子は、
ポリエチレン系樹脂１００重量部中に５〜１００重量部
が分散される。５重量部未満では発熱量が不充分とな
り、１００重量部を超えると上記マイクロ波融着用樹脂
組成物の強度が低下するので、上記範囲に限定される。

【００３４】上記ポリエチレン系樹脂中に分散される上
記導電性のアニリン系重合体微粒子は、その粒子径が
０．１〜１００μｍの範囲にあるものを使用することが
望ましく、上記粒子径が０．１μｍ未満であると、ポリ
エチレン系樹脂中への分散が難しくなり、過度の混練は
ポリエチレン系樹脂の劣化をきたす。又、上記粒子径が
１００μｍを超えるとマイクロ波加熱時の発熱量が充分
に得られず融着強度を低下させる。

【００３５】上記導電性のアニリン系重合体微粒子の分
散粒径の測定は、粒径を正確に測定できる方法であれば
特に限定されるものではないが、例えば、予めＲｕＯ₄
で染色したマイクロ波融着用樹脂組成物を走査型電子顕
微鏡の反射電子で観察すれば、比較的容易に測定するこ
とができる。

【００３６】本発明のマイクロ波融着用樹脂組成物を製
造する方法は、特に限定されるものではないが、例え
ば、一軸押出機、二軸押出機、バンバリーミキサー、混
練ロール、ブラベンダープラストグラフ、ニーダー等の
混練装置を単独でもしくはこれらの装置を適宜組み合わ
せて使用し、上記ポリエチレン系樹脂中に、上記導電性
のアニリン系重合体微粒子及び導電性の無機系粉体を混
合し、上記ポリエチレン系樹脂の溶融温度において混練
して製造される。更に、本発明のマイクロ波融着用樹脂
組成物には、必要に応じ、シラン化合物等の分散剤、紫
外線吸収剤、酸化防止剤、難燃剤、可塑剤、滑剤、帯電
防止剤、着色剤等が添加されてもよい。

【００３７】上記シラン化合物としては、例えば、メチ
ルトリクロロシラン、メチルジクロロシラン、ジメチル
ジクロロシラン、トリメチルクロロシラン、フェニルト
リクロロシラン、ジフェニルジクロロシラン等のクロロ
シラン、ジメチルジメトキシシラン、フェニルトリメト
キシシラン、ジフェニルジメトキシシラン、テトラエト
キシシラン、メチルトリエトキシシラン、ジメチルジエ
トキシシラン、フェニルトリエトキシシラン、ジフェニ
ルジエトキシシラン、イソブチルトリメトキシシラン、
デシルトリメトキシシラン等のアルコキシシラン等が挙
げられ、就中、アルコキシシランが好適に用いられる。

【００３８】又、上記シラン化合物として、例えば、ビ
ニルトリクロロシラン、ビニルトリメトキシシラン、ビ
ニルトリエトキシシラン、ビニルトリス（β−メトキシ
エトキシ）シラン、β−（３，４−エポキシシクロヘキ
シル）エチルトリメトキシシラン、γ−グリシドキシプ
ロピルトリメトキシシラン、γ−グリシドキシプロピル
トリエトキシシラン、γ−メタクリロキシメチルジメト
キシシラン、γ−メタクリロキシメチルジエトキシシラ
ン、Ｎ−β−（アミノエチル）γ−アミノプロピルメチ
ルジメトキシシラン、Ｎ−β−（アミノエチル）γ−ア
ミノプロピルトリメトキシシラン、Ｎ−β−（アミノエ
チル）γ−アミノプロピルトリエトキシシラン、γ−ア
ミノプロピルトリメトキシシラン、γ−アミノプロピル
トリエトキシシラン、Ｎ−フェニル−γ−アミノプロピ
ルトリメトキシシラン、γ−クロロプロピルトリメトキ
シシラン、γ−メルカプトプロピルトリメトキシシラン
等のシランカップリング剤等も同様に好適に用いられ
る。

【００３９】更に、上記シラン化合物として、例えば、
アミノ変性、エポキシ変性、カルボキシル変性、カルビ
ノール変性、メタクリル変性、メルカプト変性、フェノ
ール変性、ポリエーテル変性、メチルスチリル変性、ア
ルキル変性、高級脂肪酸エステル変性等の各種変性シリ
コーンオイル、シリコーン改質剤等も同様に好適に用い
られる。上記クロロシラン、アルコキシシラン等のシラ
ン化合物、シランカップリング剤、各種変性シリコーン
オイル及びシリコーン改質剤等からなる分散剤は、単独
で用いられてもよく、複数種を併用してもよい。

【００４０】上記シラン化合物の添加量は、ポリエチレ
ン系樹脂１００重量部に対して、好ましくは０．０１〜
２０重量部である。上記添加量が０．０１重量部未満で
は、上記導電性のアニリン系重合体微粒子が上記樹脂成
分中に充分分散せず、融着時の発熱特性が低下すると共
に、得られる成形体の融着部における機械的強度が低下
する。又、上記添加量が２０重量部を超えると、得られ
る成形体の融着強度が低下する。

【００４１】上記シラン化合物の添加方法は、特に限定
されるものではないが、例えば、溶融させた上記ポリエ
チレン系樹脂及び上記導電性のアニリン系重合体微粒子
を混合する際に、これらの成分と同時に添加し混合して
もよいが、上記導電性のアニリン系重合体微粒子とのみ
混合して、予め、該導電性のアニリン系重合体微粒子の
表面を前処理しておき、上記ポリエチレン系樹脂に添加
し混合してもよい。

【００４２】上記導電性のアニリン系重合体微粒子の表
面を上記シラン化合物で前処理する方法は、特に限定さ
れるものではないが、例えば、上記導電性のアニリン系
重合体微粒子をヘンシェルミキサーやスーパーミキサー
（いずれも商標）等の高速攪拌機にて高速攪拌しなが
ら、上記シラン化合物又は上記シラン化合物含有溶液を
滴下或いはスプレーによって上記導電性のアニリン系重
合体微粒子表面に皮膜を形成するよう添加し、均一に混
合した後、乾燥させ含有溶剤等を揮発させる方法等が挙
げられる。

【００４３】上記のようにして調製された本発明のマイ
クロ波融着用樹脂組成物は、例えば、ポリエチレン系樹
脂管継手の接合部分を有する成形体全体を成形する材料
として用いられてもよいが、ポリエチレン系樹脂成形体
の接合を必要とする部分のみに、例えば、射出成形によ
るインサート方式やラミネーターによる積層方式等によ
り成形体中に埋設もしくは表面に露出させて用いられて
もよい。又、例えば、ポリエチレン系樹脂管の管端同士
を衝合わせて融着するバット接合において、上記ポリエ
チレン系樹脂管の突合面に上記管端の端面にあわせて円
環状のシートを挟持させる際のマイクロ波融着用樹脂シ
ートとして用いられてもよい。

【００４４】本発明のマイクロ波融着用樹脂組成物を用
いて被接合ポリエチレン系樹脂成形体を融着するために
使用されるマイクロ波電源として、例えば、商用周波数
の２．４５ＧＨｚ、電力１００〜２０００Ｗが用いられ
る。

【００４５】上記マイクロ波の照射時間は、接合される
被接合ポリエチレン系樹脂成形体のサイズや形状によっ
ても異なるが、例えば、ガス用中密度ポリエチレン管を
同材質からなる管継手の内面に上記マイクロ波融着用樹
脂シートを埋設してなるマイクロ波融着管継手に接合
し、融着する場合、専用のマイクロ波照射機によって上
記マイクロ波を照射して、融着が完了する照射時間は、
１０秒〜１８０秒である。

【００４６】本発明のマイクロ波融着用樹脂組成物は、
叙上の如く構成されているので、ポリエチレン系樹脂中
に上記導電性のアニリン系重合体微粒子が微細に分散さ
れており、該マイクロ波融着用樹脂組成物から得られる
接合用成形体は、マイクロ波を照射して誘電加熱すると
被接合ポリエチレン系樹脂成形体の溶融温度に、均一、
且つ、効率的に昇温し、部分的な過熱によるポリエチレ
ン系樹脂の劣化もなく、被接合ポリエチレン系樹脂成形
体を融着する。更に、上記マイクロ波融着用樹脂組成物
は、伸び特性が良好で柔軟性に優れているので、強固な
融着強度、シール性が得られるだけでなく、被接合体の
融着部に巻き付ける等の簡便な手段による介在方法であ
っても、優れた融着強度が得られる。

【００４７】本発明のマイクロ波融着用樹脂組成物を用
いた管の接合方法は、叙上の如く構成されているので、
ポリオレフィン樹脂製の被接合管相互の融着部、就中、
異型管等の融着部の充填空間が、厚さ方向に変化してい
る場合や可撓性に富む管材、薄肉管等のように被接合管
が変形し易い管材等であっても、被接合管に有害な変形
や有害な応力による歪等を与えることなく接合作業を遂
行できるので、被接合ポリオレフィン樹脂製管材の種類
を問わず、確実にして極めて容易な接合作業を可能にす
るものである。

【００４８】又、本発明のマイクロ波融着用樹脂組成物
を用いた管の接合方法は、叙上の如く構成されているの
で、ＥＦ継手や予め継手の差口内表面に沿って本発明の
マイクロ波融着用樹脂組成物を円環状に内挿して埋設し
た所謂インサート継手の如ききっちりと規格化された継
手を用いないで、被接合ポリオレフィン樹脂製管の接合
部に本発明のマイクロ波融着用樹脂組成物からなるテー
プ状の長尺フィルムの必要寸法を簡単に巻き付け、既存
の継手に挿入し、マイクロ波を照射するだけで確実にし
て極めて容易に被接合ポリオレフィン樹脂製管の接合作
業を完了することができる。

【００４９】

【発明の実施の形態】以下に実施例を掲げて、本発明を
更に詳しく説明するが、本発明はこれら実施例のみに限
定されるものではない。

【００５０】（実施例１）超低密度ポリエチレン（東ソ
ー社製、密度＝０．９０ｇ／ｃｍ³ 、ＭＦＲ＝１．０ｇ
／１０ｍｉｎ）１００重量部、導電性のアニリン系重合
体微粒子（アライドシグナル社製、商品名：Ｖｅｒｓｉ
ｃｏｎ）３０重量部をブラベンダープラストグラフ（東
洋精機社製）にて１６０℃で混練し、マイクロ波融着用
樹脂組成物を作製した。

【００５１】得られたマイクロ波融着用樹脂組成物をプ
レス成形機にて厚さ０．５ｍｍのシート状に成形し、２
５ｍｍ幅の試験片を切り出し、中密度ポリエチレン樹脂
（三井石油化学社製、密度＝０．９３５ｇ／ｃｍ³ 、Ｍ
ＦＲ＝０．２ｇ／１０ｍｉｎ）製、厚さ５．０ｍｍ、外
径３４．０ｍｍの管端部に、接着剤を塗布する要領で巻
き付け、上記管と同材料の中密度ポリエチレン樹脂製、
内径３４．０ｍｍ、差口部の肉厚１０ｍｍのＴＳ継手内
に挿入した後、マイクロ波（２．４５ＧＨｚ、５００
Ｗ）を照射し、上記中密度ポリエチレン製管と継手を相
互に融着させて接合した。上記マイクロ波融着用樹脂組
成物の管端部への巻き付け、継手内への挿入等の作業は
接着剤を用いる場合より容易に行うことができた。

【００５２】上記管と継手の融着強度を評価するため、
常法に従い、上記管と継手の重なり合った融着部から試
験片を切り出し、Ｔ型剥離強度を測定した。上記剥離試
験は、引張試験機によって、５０ｍｍ／ｍｉｎの引張速
度で行い、剥離強度１５．５ｋｇｆ／ｃｍを得た。

【００５３】（実施例２）実施例１の超低密度ポリエチ
レンに替えて、線状低密度ポリエチレン（三菱化学社
製、密度＝０．９２２ｇ／ｃｍ³ 、ＭＦＲ＝０．７ｇ／
１０ｍｉｎ）１００重量部を用いたこと以外、実施例１
と同様にしてマイクロ波融着用樹脂組成物を作製し、該
マイクロ波融着用樹脂組成物を用いて管と継手を相互に
融着させて接合した。管の接合作業は、実施例１と同様
に容易であり、得られた融着部の剥離強度は、１６．２
ｋｇｆ／ｃｍであった。

【００５４】（実施例３）実施例１の超低密度ポリエチ
レンに替えて、メタロセン系ポリエチレン（ダウケミカ
ル社製、密度＝０．８６８ｇ／ｃｍ³ 、ＭＦＲ＝０．５
ｇ／１０ｍｉｎ）１００重量部を用いたこと以外、実施
例１と同様にしてマイクロ波融着用樹脂組成物を作製
し、該マイクロ波融着用樹脂組成物を用いて管と継手を
相互に融着させて接合した。管の接合作業は、実施例１
と同様に容易であり、得られた融着部の剥離強度は、２
２．６ｋｇｆ／ｃｍであった。

【００５５】（実施例４）実施例３の導電性のアニリン
系重合体微粒子の添加量を３０重量部から２０重量部に
変更したこと以外、実施例３と同様にしてマイクロ波融
着用樹脂組成物を作製し、該マイクロ波融着用樹脂組成
物を用いて管と継手を相互に融着させて接合した。管の
接合作業は、実施例１と同様に容易であり、得られた融
着部の剥離強度は、２４．９ｋｇｆ／ｃｍであった。

【００５６】（実施例５）実施例３の導電性のアニリン
系重合体微粒子の添加量を３０重量部から６０重量部に
変更したこと以外、実施例３と同様にしてマイクロ波融
着用樹脂組成物を作製し、該マイクロ波融着用樹脂組成
物を用いて管と継手を相互に融着させて接合した。管の
接合作業は、実施例１と同様に容易であり、得られた融
着部の剥離強度は、１８．７ｋｇｆ／ｃｍであった。

【００５７】（実施例６）実施例１の超低密度ポリエチ
レンに替えて、メタロセン系ポリエチレン（ダウケミカ
ル社製、密度＝０．９０８ｇ／ｃｍ³ 、ＭＦＲ＝１．０
ｇ／１０ｍｉｎ）１００重量部を用いたこと以外、実施
例１と同様にしてマイクロ波融着用樹脂組成物を作製
し、該マイクロ波融着用樹脂組成物を用いて管と継手を
相互に融着させて接合した。管の接合作業は、実施例１
と同様に容易であり、得られた融着部の剥離強度は、２
０．５ｋｇｆ／ｃｍであった。

【００５８】（比較例１）実施例３の導電性のアニリン
系重合体微粒子の添加量を３０重量部から３重量部に変
更したこと以外、実施例３と同様にしてマイクロ波融着
用樹脂組成物を作製し、該マイクロ波融着用樹脂組成物
を用いて管と継手を相互に融着させて接合した。管の接
合作業は、実施例１と同様に容易であったが、マイクロ
波を照射しても発熱不足で管と継手は融着しなかった。

【００５９】（比較例２）実施例３の導電性のアニリン
系重合体微粒子の添加量を３０重量部から１５０重量部
に変更したこと以外、実施例１と同様にしてマイクロ波
融着用樹脂組成物を作製し、該マイクロ波融着用樹脂組
成物を用いて管と継手を相互に融着させて接合した。管
の接合作業は、実施例１と同様に容易であったが、得ら
れた融着部の剥離強度は、３．１ｋｇｆ／ｃｍであっ
た。

【００６０】（比較例３）実施例１の超低密度ポリエチ
レンに替えて、高密度ポリエチレン（三井石油化学社
製、密度＝０．９６８ｇ／ｃｍ³ 、ＭＦＲ＝５．２ｇ／
１０ｍｉｎ）１００重量部を用いたこと以外、実施例１
と同様にしてマイクロ波融着用樹脂組成物を作製した。
管の接合作業は、実施例１と同様に実施しようとした
が、得られたマイクロ波融着用樹脂組成物シートの柔軟
性が低小なため、管端部への装着が困難であり、管継手
に確実に挿入することができず、管と継手を相互に融着
させて接合することができなかった。

【００６１】上記実施例１〜６及び比較例１〜３の管接
合作業における接合作業の簡便性の評価結果及び得られ
た管・継手融着体の融着部における剥離強度の測定結果
を、表１にとりまとめて示した。尚、管接合作業におけ
る接合作業の簡便性の評価基準は、接着剤を被接合管端
部に塗布し、継手に挿入する所謂接着剤接合法との対比
において行われ、○：接着剤接合法と同等もしくはより
簡便であるもの、×：接着剤接合法に比して、著しく不
便であったり、接合作業が確実に行え得なかったもの、
の２点で評価した。

【００６２】又、マイクロ波融着用樹脂組成物中のポリ
エチレン系樹脂の種類は、下記の通りの略号で示した。 ＶＬＤＰＥ：超低密度ポリエチレン系樹脂 ＬＬＤＰＥ：線状低密度ポリエチレン系樹脂 Ｍ−ＰＥ１：メタロセン系ポリエチレン樹脂 Ｍ−ＰＥ２：メタロセン系ポリエチレン樹脂 ＨＤＰＥ：高密度ポリエチレン系樹脂

【００６３】又、導電性のアニリン系重合体微粒子の表
中の表示は、ポリアニリンと略記した。

【００６４】

【表１】

【００６５】

【発明の効果】本発明のマイクロ波融着用樹脂組成物
は、叙上の如く構成されているので、ポリエチレン系樹
脂中に上記導電性のアニリン系重合体微粒子が微細に分
散されており、該マイクロ波融着用樹脂組成物から得ら
れる接合用成形体は、マイクロ波を照射して誘電加熱す
ると被接合ポリエチレン系樹脂成形体の溶融温度に、均
一、且つ、効率的に昇温し、部分的な過熱によるポリエ
チレン系樹脂の劣化もなく、被接合ポリエチレン系樹脂
成形体を融着する。更に、上記マイクロ波融着用樹脂組
成物は、伸び特性が良好で柔軟性に優れているので、強
固な融着強度、シール性が得られるだけでなく、被接合
体の融着部に巻き付ける等の簡便な手段による介在方法
であっても、優れた融着強度が得られる。

【００６６】本発明のマイクロ波融着用樹脂組成物を用
いた管の接合方法は、叙上の如く構成されているので、
ポリオレフィン樹脂製の被接合管相互の融着部、就中、
異型管等の融着部の充填空間が、厚さ方向に変化してい
る場合や可撓性に富む管材、薄肉管等のように被接合管
が変形し易い管材等であっても、被接合管に有害な変形
や有害な応力による歪等を与えることなく接合作業を遂
行できるので、被接合ポリオレフィン樹脂製管材の種類
を問わず、確実にして極めて容易な接合作業を可能にす
るものである。

【００６７】又、本発明のマイクロ波融着用樹脂組成物
を用いた管の接合方法は、叙上の如く構成されているの
で、ＥＦ継手や予め継手の差口内表面に沿って本発明の
マイクロ波融着用樹脂組成物を円環状に内挿して埋設し
た所謂インサート継手の如ききっちりと規格化された継
手を用いないで、被接合ポリオレフィン樹脂製管の接合
部に本発明のマイクロ波融着用樹脂組成物からなるテー
プ状の長尺フィルムの必要寸法を簡単に巻き付け、既存
の継手に挿入し、マイクロ波を照射するだけで確実にし
て極めて容易に被接合ポリオレフィン樹脂製管の接合作
業を完了することができる。

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (51)Int.Cl.⁶ 識別記号 庁内整理番号 ＦＩ 技術表示箇所 // Ｃ０８Ｊ 5/12 ＣＥＳ Ｃ０８Ｊ 5/12 ＣＥＳ Ｂ２９Ｌ 23:00

Claims (3)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 密度が０．８４０〜０．９２５ｇ／ｃｍ
   ³ のポリエチレン系樹脂１００重量部中に、導電性のア
   ニリン系重合体微粒子５〜１００重量部が混合されてな
   ることを特徴とするマイクロ波融着用樹脂組成物。
2. 【請求項２】 重合触媒として４価の遷移金属を含むメ
   タロセン化合物を用いて得られるエチレンとα−オレフ
   ィンとからなるポリエチレン系樹脂１００重量部中に、
   導電性のアニリン系重合体微粒子５〜１００重量部が混
   合されてなることを特徴とするマイクロ波融着用樹脂組
   成物。
3. 【請求項３】 請求項１又は請求項２記載のマイクロ波
   融着用樹脂組成物を被接合ポリオレフィン系樹脂製管同
   士もしくは管継手との間に介在させ、該マイクロ波融着
   用樹脂組成物の介在する位置にマイクロ波を照射して融
   着接合することを特徴とするマイクロ波融着用樹脂組成
   物を用いた管の接合方法。